大风热搜网1月8日，我国首台商用高端透射电子显微镜在苏州大学江苏省国产科学仪器应用示范中心（苏州）成功启用。这台编号为“001”的设备，填补了国内商用200kV级透射电镜的空白，标志着我国在高端科学仪器领域实现关键突破。
作为依靠电子束成像的“超级显微镜”，透射电镜能清晰呈现纳米级乃至原子级的微观结构，是半导体研发、生命科学研究、新材料开发、原子级制造等前沿领域的核心设备。值得注意的是，这类高端仪器曾是2018年《科技日报》列出的35项“卡脖子”关键技术之一。时隔7年，国产商用机型正式入市接受行业检验，这背后藏着一段科研团队自主突破的艰辛历程。记者走进研发单位苏州博众仪器科技有限公司，探寻这台“国之重器”的诞生故事。
在苏州大学的示范中心内，这台大型仪器拥有专属的“定制化居所”——实验室不仅向下挖掘80厘米打造独立地基，四壁还加装了铜铁屏蔽层。“透射电镜对精度要求极高，哪怕一丝微小震动或磁场干扰，都可能影响成像质量，所以减震和防磁防护必须做到位。”示范中心主任姚志刚解释道，“这款国产仪器的出厂参数和进口产品不相上下，但实际性能如何，还要靠实践来验证。我们投入60万元建设高标准实验室，就是为了排除环境干扰，让仪器充分展现真实性能。”
科研团队对这台仪器的珍视，既源于过去依赖进口设备的窘迫，也承载着国内科研界的殷切期待。这台国产200kV透射电镜的核心性能指标十分亮眼——点分辨率优于0.25纳米，晶格分辨率更是达到0.1纳米级别，跻身全球高端透射电镜的主流性能梯队，完全具备开展原子级观测、支撑前沿材料与半导体研究的能力。“在材料科学和工业生产领域，它能直接‘看清’材料的原子排列方式和内部缺陷，为提升芯片性能等关键课题提供明确方向。”姚志刚补充说。
然而在过去很长一段时间里，国内科研界不得不依赖进口透射电镜，不仅采购和维护成本高昂，还时常面临“卡脖子”风险。“欧美厂商的设备维修不仅要看对方脸色，有时即便资金到位，也会被直接拒绝出售。”姚志刚至今记得一件事：实验室曾计划为一台进口仪器采购核心离子泵，却被外方明确告知“你们学校在限制清单内，不予售卖”。“如果连关键科研仪器都无法实现自主保障，科研工作的顺利推进就无从谈起。”这个尖锐的问题，深深刺痛了无数科研人的心，而攻克这一难题的重任，最终落在了苏州博众仪器的研发团队肩上。
自主研发的道路布满荆棘，每一步都需要在试错中摸索。透射电镜由电子枪、聚光镜、样品室、物镜等多个核心部件组成，研发团队发现，这些关键部件都没有现成的国产方案可用。作为仪器“动力源”的高压电源，国内厂商的产品稳定性无法满足要求，而日本最顶尖的高压电源厂商，直接明确表示“不向中国企业出售”；电磁透镜的核心组件“极靴”，设计精度要求达到亚微米级，先后找了多家外协加工商试制，都未能达到标准。为了确保核心部件性能达标，博众仪器最终决定自主攻克精密加工难题。
“国内从事透射电镜制造的专业人才几乎是空白。我读博期间虽然经常接触透射电镜，但也只懂使用方法，对制造技术一窍不通。”研发团队成员梁晶坦言，当初听说国内要攻克这一“硬骨头”，立刻产生了浓厚兴趣，“觉得这是一件能改变行业现状的大事，二话不说就加入了团队，一切都得从零开始学起。”没有外部技术支持，团队就从基础环节入手：先采购高精密机床和检测设备，再从材料热处理工艺开始逐一摸索，反复测试材料性能、搭建实验平台……梁晶笑着形容，每一个关键部件都是团队一点点“打磨”出来的。
以铁磁材料的处理为例，虽然钢厂能提供原材料，但要让材料磁场分布均匀、磁性稳定，热处理工艺是核心关键。研发团队反复调整加热温度和保温时长，一批批开展实验、一次次进行检测，前后测试了几十批样品，才最终找到最优工艺方案。“团队自主攻克的核心部件占比达到90%以上，每一个都是这样历经千锤百炼才成型的。”梁晶说。2022年，第一台工程样机成功问世，这一突破让行业看到了打破技术封锁的希望。但喜悦并未持续太久，业界的反馈让团队迅速冷静下来。梁晶至今记得一位教授的评价：“我盼国产电镜盼了好几年，但这台样机还没达到我的预期。”
经过三年的技术迭代和优化，2025年，团队带着改进后的产品开展多轮客户测样并收集反馈。多家厂商的测试结果显示，BZ-F200型号透射电镜的TEM模式分辨率已与国外主流同类产品持平，这标志着国产高端透射电镜在核心性能上实现了实质性突破。事实上，一款高端仪器的成功，不仅源于研发团队的决心，更离不开时代需求、市场期待以及各界的支持。
“这是我国透射电镜发展史上的里程碑事件，将极大提升国内高端仪器研发的信心。目前300kV透射电镜、冷冻电镜等领域仍存在空白，有了这次的技术基础，这些空白领域的突破就有了希望。”中国仪器仪表学会分析仪器分会秘书长吴爱华如此评价。这份希望也深深扎根在梁晶和团队成员心中。她透露，除苏州大学外，已有其他潜在用户表达了采购意向，同时提出了“自动合轴”“无人实验室”等符合行业发展趋势的需求。团队始终不敢松懈，同时满怀信心地推进后续研发：“我们正在研发120kV和300kV型号的透射电镜，进一步拓宽产品线。”
“作为长期深耕材料科学领域的科研人，我太清楚缺乏国产高端仪器的痛苦了。”全国政协委员、清华大学教授段文晖的话，道出了无数科研人的心声。在他看来，高端透射电镜自主研发的突破，不仅彰显了民营企业在技术创新中的独特优势，更印证了产学研深度融合的强大力量。这条自主创新之路，不仅为我国高端科学仪器产业发展指明了方向，更让人们看到了中国科技创新的无限潜能。
